浓硫酸酸性很强，能让自己氢的空轨道结合有机物中羟基氧原子的孤对电子，使之断裂并从有机分子中脱去，这是稀硫酸和任何其他稀水溶液酸所不能做到的，因为稀的酸溶液中，水合氢离子占了主导，而它的酸性太弱，不足以夺走羟基。硫酸能够脱水，能够催化消去反应，这也可以看作是酸性的表现。同时硫酸又非常稳定，沸点也很高，这使得它可以制成很高的浓度，
纯硫酸一般为无色油状液体，密度1.84 g/cm3，沸点337℃，能与水以任意比例互溶，同时放出大量的热，使水沸腾。加热到290℃时开始释放出，较终变成为98.54%的水溶液，在317℃时沸腾而成为共沸混合物。硫酸的沸点及粘度较高，是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高，因此它是电解质的良好溶剂，而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃，加水或加均会使凝固点下降。
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